【短视频】MPS 电源小课堂第三季第十三话：别让BOOST规格书标题误导了你

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上期回顾：Buck电感的计算

 

 本期内容  

欢迎来到本期MPS电源小课堂。

芯片选型是进行电源设计的第一步，正确的芯片选型直接影响到系统的正常工作及性能。

今天MPS的工程师就教你如何快速选择合适的Boost芯片！

 

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通常我们在选择电源芯片时，会根据DC/DC规格书首页所标示的额定电流值判断是否满足实际带载能力。

对于Buck来说，从芯片的规格书标题便可快速得知其可承受的输出电流大小。比如一个24V转5V/2A的电源轨，选择一颗36V/3A的Buck芯片，效率，温升和性价比都很赞。

但如果一个3.6V转5V/2A的电源轨，选择一颗3A/5.5V的Boost芯片，却会意外地触发到芯片保护机制。这是因为对于Boost来说，规格书标题所标称的电流值并不等同于芯片可输出的电流大小。

 

下面分析Boost芯片里的这个电流值与输出负载的关系。

 

Boost工作原理

 

在一个开关周期内开关管M1开通时，电流路径为输入V_in→电感→M1，电感电流上升，电感储能。

当开关管M1关断时，由于电感电流不会突变的特性，二极管D1续流，电感释放能量，电流路径为输入V_in→电感L→二极管D1→输出V_out 。

在BOOST电路中，一个开关周期内，输入持续通过电感的储能释能向输出传递能量，由于输入电容在一个周期内的充放电平衡，其电流平均值为0，故电感电流的平均值即为输入电流的平均值，而电感电流的最大值即为开关管电流的最大值。

一般芯片规格书标题中的电流参数主要与开关管的导通阻抗、限流点以及封装大小相关。

对于Buck来说，规格书标称的电流值即为输出电流，而Boost芯片规格书里标称的电流，实指开关电流的最大值。

开关电流的最大值为电感电流的最大值，由于电感电流存在纹波，因此需计算电感电流的峰值。请见如下公式。

通过V_OUT和I_OUT计算出最大输出功率，除以效率η得到最大输入功率，再除以最小输入电压，即得到最大输入电流，注意这里的电流值为平均值，平均电流值再乘以电流纹波系数则得到电感电流的峰峰值。

通常该纹波系数取30%，那么电感电流峰值即等于1.15倍的平均值。按照该公式得出电感电流峰值，需小于流过开关管的最大电流值，从而进行芯片的初步选择。

     

在确定好Boost所需的开关管电流能力后，结合输入电压和输出电压要求，便可选择合适的Boost芯片。

     

 

END

 

▼往期精彩回顾▼

 

第三季第十一话：Buck电感的计算

第三季第十话：DC-DC变换器FB分压电阻设计

第三季第九话：合适的比例，让效率曲线更加优美

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